Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay việc sửa chữa và sản xuất " bơm cao áp" ở trong nƣớc thƣờng sản xuất dƣới dạng đơn chiếc và thủ công mà chƣa có thiết bị chuyên dùng. Vì vậy việc nghiên cứu chi tiết, cụ thể về lĩnh vực " bơm cao áp" một cách nghiêm túc là rất cần thiết. Sau thời gian học tập tại trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Dƣới sự giúp đỡ của thầy giáo hƣớng dẫn Nguyễn Văn Phúc, tôi đã chọn và đƣợc giao làm đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “nắp chia dầu’ của bơm cao áp bít tông hướng trục”.
Nội dung đồ án gồm 5 mục: A. Phân tích chi tiết gia công. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “nắp chia dầu” của bơm cao áp piston. Tính lƣợng dƣ gia công.
Tính toán thiết kế một số đồ gá đặt để gia công “nắp chia dầu” của bơm cao áp hƣớng trục. Tính toán thời gian công của các nguyên công. Đƣợc sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, đặc biệt là sự hƣớng dẫn tận tình của thầy giáo “Nguyễn Văn Phúc”,em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Do những hạn chế về tài liệu, thời gian nghiên cứu và kinh nghiệp thực tế nên đồ án tốt nghiệp của em khó tránh khỏi đƣợc những sai sót và khiếm khuyết.
Em rất mong nhận sự chỉ dẫn tận tình của thầy cô và sự góp ý chân thành của bạn đọc. Em xin chân thành cảm ơn! 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy A. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết ( nắp chia dầu).
Dựa vào bản vẽ chi tiết (nắp chia dầu) và bản vẽ lắp của " bơm cao áp" piston hƣớng trục ta nhận thấy (nắp chia dầu) là một trong những chi tiết rất quan trọng. Do trục dẫn động và blốc có vị trí nghiêng đi một góc, nên khi trục dẫn động quay nó tạo ra cho bơm có một nửa chu kỳ hút và một nửa chu kỳ nén. Ta lại thấy blốc quay còn nắp chia dầu đứng yên và áp kín khít với nhau qua mặt cầu R187 nhờ các lò xo đĩa. Chính vì vậy khi làm việc (nắp chia dầu) sẽ có nhiệm vụ cung cấp áp suất thấp ở đƣờng dầu vào để đi vào xi lanh trong quá trình hút và đƣa dầu qua áp suất cao ở quá trình nén đến các cơ cấu chấp hành.
Đồng thời nắp chia dầu lại đƣợc lắp với hệ điều khiển thuỷ lực để điều khiển góc nghiêng giữa trục dẫn động và blốc khi bơm chịu các tải trọng thay đổi. Chính vì vậy (nắp chia dầu) làm việc ở một điều kiện vô cùng khắc nghiệt. Nó chịu ma sát ở các bề mặt làm việc, áp suất tác dụng vào các bề mặt có dầu đi qua lớn. Đồng thời khi làm việc dầu khi nến có thể nống lên với nhiệt độ cao.
Do đó vật liệu đƣợc chọn chế tạo nắp chia dầu là thép hợp kim 40X để chống mài mòn và chống biến dạng cho (nắp chia dầu). Chi tiết có các bề mặt cơ bản cần phải gia công là: Mặt cầu R187, mặt trụ R103, bốn mặt bên, lỗ 15, 20, rãnh hình trám 20x28, rãnh tròn 16, rãnh trụ R32,5x12,4 và góc vát 150. Kích thƣớc quan trọng chủ yếu của (nắp chia dầu) là thông số của hai mặt bên cách nhau 77 để làm dẫn hƣớng cho (nắp chia dầu) khi thay đổi góc nghiêng, mặt cầu R187 để áp kín khít với mặt cầu trên blốc, mặt 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy trụ R103 để lắp kín khít với mặt trụ trên nắp ống cấp thoát dầu ( đƣợc lắp trên thân của bơm) và lỗ 15 để lắp với một chốt trụ để điều khiển cho nắp chia dầu trƣợt trên trụ R103. Nhìn chung ta có thể xác định những điều kiện kỹ thuật cơ bản của (nắp chia dầu) nhƣ sau: - Các mặt cầu R187 và mặt trụ R103 đạt độ nhám Ra = 0,32 0,16.
- Hai mặt bên cách nhau 77 mm đạt độ nhám Ra = 0,32 và độ không song song giữa hai mặt không vƣợt quá 0,01 mm trên 100 mm chiều dài. Đồng thời phải đảm bảo đƣợc dung sai khoảng cách giữa hai mặt không vƣợt quá 0,01 mm trên 100 mm chiều dài. - Bề mặt lỗ 15 đạt độ nhám Ra = 0,63 0,32 - Các bề mặt còn lại đạt độ nhám Ra = 10 5. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu nắp chia dầu.
Qua nghiên cứu và tìm hiểu, đánh giá và phân tích ta nhận thấy (nắp chia dầu) trên hoàn toàn hợp lý với thực trạng sản xuất tại việt nam hiện nay. các bề mặt của chi tiết hoàn toàn có thể gia công bằng các máy hiện có trên các phân xƣởng sản xuất cơ khí. Xác định dạng sản xuất. Sản lƣợng hàng năm đƣợc xác định thao công thức sau: N = N1.m 1 100 Trong đó: N : Số chi tiết đƣợc sản xuất trong một năm.
N1: Sô sản phẩm sản xuất trong một năm, ở đây N1=52. m: Số chi tiết trong một sản phẩm. : số chi tiết đƣợc chế tạo thêm để dự trữ. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy Do đó: N = 52.
1 5% = 4992 (chi tiết) 100 Trọng lƣợng của chi tiết đƣợc tính nhƣ sau : Q1=V. V : Thể tích của chi tiết (dm3). : Trọng lƣợng riêng của vật liệu. Với thép 45X ta có =7,852 (Kg/dm3).
Để tiện cho việc tính thể tích ta chia chi tiết ra nhiều phần nhỏ. Ta có : V=V1-V2- V3-V4 Trong đó: V1: thể tích của cả nắp chia dầu ở dạng đặc. V1 6620,8 x 17 112554 mm3 V2: thể tích của rãnh tròn 16. V2 2 x 786 x 12 18864 mm3 V3: thể tích của lỗ 15 và lỗ dậc 20.
V3 3,14 x 152 x 15 10597mm3 V4: thể tích hình trám 20 x28 V4 474 x 13 6162mm3 Suy ra : V = V1 – V2 -V3-V4 V = 112554 – 18864 – 10597 – 6162 = 76931 (mm3) 0,081 dm3 Vậy: Q1 = 0,08 x 7,852 0,63KG 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy Dựa vào bảng 2 (sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ƣng với N và Q đã tính ở trên ta đƣợc dạng sản xuất của nắp chia dầu là dang sản xuất hàng loạt vừa. Phân tích phương pháp chế tạo phôi Từ nhƣỡng phƣơng pháp thực tế trong sản xuất và điều kiện sản xuất của chi tiết ta có những phƣơng án chế tạo phôi sau. Phương án 1 : dùng phôi thanh a. Ƣu điểm : Tạo phôi đơn giản , thiết bị không cần phức tạp , vật liệu sẵn có trên thị trƣờng và giá rẻ.
Nhƣợc điểm : Hệ số sử dụng vật tƣ thấp , sử dụng nhiều vật liệu,thiết bị , dụng cụ , năng lƣợng sản xuất. Chính vì điều này nên giá thành sản xuất tăng. Do đó phôi thanh thƣờng đƣợc dùng trong việc sản xuất loạt vừa và nhỏ. Phương án 2 : phôi rèn dập a.
Ƣu điểm : cơ tính và chất lƣợng chi tiết cao, giảm nhẹ quá trình gia công , tiết kiệm nguyên vật liệu cao b. Nhƣợc điểm : máy móc phức tạp , đòi hỏi phải có máy móc chuyên dùng , việc chế tạo khuân tƣơng đối phức tạp. Do vậy chỉ có thể sử dụng phƣơng án này vào dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Phương án 3 : đúc bằng gang cầu a.
Ƣu điểm : tiết kiệm nguyên vật liệu , giảm quá trình gia công cơ. Nhƣợc điểm : khó tạo tổ choc graphít cầu , dễ bị rỗ , bọt khí , nứt tế vi nên phế phẩm tăng. Với nắp dầu việc đúc lại chia thành nhiều nguyên công phức tạp và đòi hỏi phải có thợ bậc cao. Qua ba phƣơng án trên, ta nhận thấy : Phƣơng án 1 (phôi thanh) mặc dù có nhiều nhƣợc điểm nhƣng rất phù hợp với khả năng và điều kiện sản xuất của nắp chia dầu cần thiết kế.
nó đảm bảo đƣợc điều kiện 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy thuật và chất lƣợng sản phẩm. Do vậy ta có thể chọn phƣơng án dùng phôi thanh tiêu chuẩn để tiến hành chế tạo nắp chia dầu. Vậy ta có bản vẽ lồng phôi đƣợc thể hiện nhƣ sau : 5. Tính giá thành phôi.
Giá thành một kg phôi đƣợc tính theo công thức : C S p 1. S (đồng) 1000 1000 Trong đó : C1: Gía thành một tấn phôi. S: Giá thành một tấn phôi phế phẩm. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy K1, K2, K3, K4, K5: Hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác , độ phức tạp của phôi, vật liệu , trọng lƣợng và sản lƣợng phôi.
K1: Hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác K1=11,1. K2: Hệ số phụ thuộc vào độ phức tạp của phôi. K3: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu phôi. K4: Hệ số phụ thuộc vào trọng lƣợng phôi.
K5: Hệ số phụ thuộc vào sản lƣợng phôi. Q: trọng lƣợng chi tiết. theo trên ta có q=0,63kg Q; trọng lƣợng của phôi. Vậy ta có : Sp = ( 2100000.
Xác định đường lối công nghệ. Trong các dạng sản xuất hàng loạt vừa thì ngƣời ta thƣờng chọn phƣơng pháp gia công một vị trí , một giao và gia công tuần tự. Chọn phương pháp gia công Đôi với dạng sản xuất hàng loạt vừa thì muốn chuyên môn hoá cao để có thể đạt năng xuât cao. trong điều kiện sản xuất việt nam thì đƣờng lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công.
ở đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng để chế tạo. ứng với hàng loạt vừa ta chọn phƣơng pháp gia công là phân tán nguyên công. Lập thứ tự nguyên công Dựa vào các nguyên tắc ta xác định đƣợc thứ tự các nguyên công sau đây: + Nguyên công 1: Chọn phôi 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tôt nghiệp công nghệ chế tạo máy + Nguyên công 2: Thử mác thép. + Nguyên công 3: Làm sạch và ủ phôi + Nguyên công 4: cƣa phôi + Nguyên công 5: khoả mặt đầu , khoan lỗ 12, khoan lỗ 14.